【分析】
要解决此题,需按以下步骤思考:
1. 确定通电螺线管的磁极与相互作用:根据安培定则,电流从螺线管上端流入、下端流出,可判断螺线管上端为S极,与上方磁体的下端S极为同名磁极,相互排斥。弹簧测力计的示数等于磁体的重力减去螺线管对它的排斥力,因此要使示数变小,需增大排斥力,即增强螺线管的磁性,电路中电流需变大,滑动变阻器接入电路的电阻需变小。
2. 分析滑动变阻器的接法:滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,说明需接入右下端接线柱B和任意一个上端接线柱,此时滑片右移,接入的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,螺线管磁性增强,排斥力增大,弹簧测力计示数变小。
【解析】
步骤1:判断螺线管的相互作用与示数变化逻辑
电流从电源正极流出,经滑动变阻器、螺线管回到负极,由安培定则可知,螺线管上端为S极,与上方磁体的S极相互排斥,弹簧测力计示数$ F = G - F_{斥} $。要使示数变小,需增大排斥力$ F_{斥} $,即增强螺线管磁性,因此电路电流需变大,滑动变阻器接入电阻需变小。
步骤2:逐一分析滑动变阻器接入选项
选项A:C接E,D接F,接入滑动变阻器上端两个接线柱,电阻为0,电流最大,但滑片移动不改变电阻,示数始终不变,不符合要求;
选项B:C接E,B接F,接入C(上端左)和B(下端右),滑片右移时,接入的电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大,螺线管磁性增强,排斥力增大,示数变小,符合要求;
选项C:A接E,D接F,接入A(下端左)和D(上端右),滑片右移时,接入的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,螺线管磁性减弱,排斥力减小,示数变大,不符合要求;
选项D:A接E,B接F,接入滑动变阻器下端两个接线柱,电阻始终最大,电流最小,滑片移动不改变电阻,示数始终不变,不符合要求。
综上,符合要求的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
安培定则应用、滑动变阻器的使用、磁极间的相互作用
【点评】
此题综合考查磁极间的相互作用、安培定则、滑动变阻器的工作原理,解题关键是理清“电流变化→磁性变化→相互作用力变化→弹簧测力计示数变化”的逻辑关系,需准确分析各物理量的连锁变化。
【难度系数】
0.6